sunkusis vanduo

sunkùsis vanduõ, dèuterio oksdas, D₂O, vanduo, kurio molekulėje vietoj lengvojo vandenilio (pročio) ¹H atomų yra deuterio atomai. Bespalvis, bekvapis, beskonis skystis. Molekulinė masė 20,03. Sunkesnis negu įprastas vanduo (tankis 1106 kg/m³), verda aukštesnėje temperatūroje (101,42 °C), užšalimo temperatūra +3,8 °C. Druskos sunkiajame vandenyje tirpsta blogiau negu gamtiniame, jame lėčiau vyksta cheminės reakcijos, biologiniai procesai, žūsta gyvi organizmai (yra organizmų, nežūstančių vandenyje, kuriame yra net 70 % sunkiojo vandens, ir bakterijų, išgyvenančių net gryname sunkiajame vandenyje). Sunkusis vanduo labai gerai sugeria neutronus. Sunkusis vanduo sudaro 0,018 % gamtinio vandens masės. Šiame vandenyje esantis sunkusis vanduo yra HDO pavidalo, nes nusistovi pusiausvyra: H₂O + D₂O ⇄ 2HDO (deuterio ir pročio santykis D:¹H artimas 1:(6600–7200)).

Gaunamas vykstant mainų reakcijai tarp vandens ir vandenilio sulfido molekulių (HDS + H₂O ⇄ H₂S + HDO) arba tarp deuterio ir vandens garų (katalizatoriai – platinos grupės metalai, nikelis), iš gamtinio vandens daugkartinio frakcinio distiliavimo būdu (skirtingos H₂O, HDO ir D₂O virimo temperatūros), oksiduojant deuteriu prisotintą vandenį, elektrolizuojant H₂O (sunkusis vanduo skyla 4–6 kartus lėčiau negu H₂O). l t sunkiojo vandens gauti reikia 30–40 tūkst. tonų vandens ir 60 mln. kWh elektros energijos. Sunkusis vanduo naudojamas branduoliniuose reaktoriuose neutronams lėtinti, kaip šilumnešis, t. p. kaip izotopinis indikatorius cheminiuose ir biologiniuose tyrimuose, kaip tirpiklis MBR spektroskopijoje, gali būti panaudotas kaip termobranduolinių reaktorių kuras.

Sunkųjį vandenį 1933 iš gamtinio vandens išskyrė G. N. Lewisas ir Ronaldas McDonaldas (Jungtinės Amerikos Valstijos). Kitos sunkiojo vandens atmainos: supersunkusis vanduo T₂O (T – tritis ³H) ir sunkiojo deguonies vanduo, kurio molekulėje vietoj deguonies ¹⁶O atomo yra ¹⁷O arba ¹⁸O atomai.

2591